纳米W粉冲击烧结的分子动力学模拟

作者：刘晓雯; 冯建锐; 周强; 陈鹏万^*

来源：爆炸与冲击, 2020, 40(02): 102-109.

• 冲击烧结
• 纳米W粉
• 分子动力学
• 压实机理

粉末冲击烧结是制备高品质W的一种有效方法,而分子动力学方法在尺度极小、过程迅速的数值模拟上有着独特的优势。因此运用分子动力学方法,结合W的嵌入原子势,对常温下的纳米W粉末的冲击烧结过程进行模拟,得到颗粒微观压实过程图、体系速度分布云图、p-Up、T-Up、T-p曲线以及径向分布函数。研究了不同颗粒速度及产生的射流对纳米W粉末冲击烧结影响,分析了微观冲击烧结机理。结果表明,低速冲击条件下(500 m/s以下),纳米颗粒无法压实。高速条件下(1 000 m/s及以上),颗粒能获得致密化很高的压实。颗粒间的相互挤压造成的高应力使颗粒表面的原子发生流动变形,原子向颗粒间空隙流动,形成压实。颗粒间产生的射流以及高速冲击导致的颗粒熔化,均促进烧结获得致密度更高的烧结体。

• 单位
  爆炸科学与技术国家重点实验室; 北京理工大学